该项发明专利技术为弥补雷达BIT(机内自检测)无法对天馈系统进行检查的不足，提出了一种原位罩外测试方法，该专利方法采用十字扫描确定测试方向；采用频谱统计方式求信噪比；采用定点开高压方式精确测量罩外辐射功率。应用该测试方法能有效地弥补雷达BIT的不足，在平时机务维护时对雷达的天馈系统进行检查，及时在地面排除因天馈系统引起的故障，且通过该方法排查过的雷达上天后未发现作用距离下降或不能发现目标的故障问题。应用这一套测试方法可以隔离雷达BIT无法检查的天馈系统故障，并大大提高飞机执行任务的成功率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种不拆卸雷达外罩，原位罩外直接测试雷达接收信噪比与辐射功率测试方法。
技术介绍
目前机载雷达己能提供较为完善的BIT自检功能，可覆盖整个系统的97%左右，可对除天馈系统外的整个雷达系统在使用维护中对系统进行功能、性能测试和故障检测。但是由于雷达BIT还有3%的盲区，即无法覆盖到雷达的天馈系统，给各型机载雷达的日常使用带来了许多不确定性。经常在地面雷达BIT均正常，但是飞机飞行时发现无法截获目标或者雷达作用距离严重下降。这类故障在平时期可能不会带来太大的损害，也就是飞机回到地面后根据飞行员的飞行报告进行检查，进ー步排查故障，进行维修；但若在 执行紧急任务时，飞机上天后雷达无法截获目标或者作用距离下降，将带来严重的甚至灾难性的后果。以往也有测试设备在外场对雷达的性能状态进行检查，但是有如下缺点I.对雷达接收通道进行测试时都是采用示波器来测试雷达中频相减信号，由于示波器的测试精度问题无法用来对雷达进行量化定标；2.进行雷达罩外功率测试吋，由于雷达天线波束较窄，一般为2度左右，所以无法使雷达天线对准测试仪天线，这就造成了无法精确测量雷达的发射功率，即无法判断雷达发射功率是否合格，只能判断有无功率辐射出来。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机载雷达罩外接收信噪比与辐射功率测试方法，该方法在不拆卸雷达罩和雷达各工作単元的条件下，用于外场原位对雷达发射机、接收机及天馈系统是否正常工作进行检查，以弥补雷达BIT无法对天馈系统进行检查的不足。为实现上述目的，研究开发了ー套原位罩外接收信噪比与辐射功率测试方法，解决了以往无法在外场不拆卸雷达单元的条件下原位检查雷达发射机、接收机及天馈系统是否正常工作的技术难题。当雷达发射机工作时，罩外测试设备接收雷达发射信号，对接收到的雷达发射功率进行标定，通过与指标值进行对比可判断发射机、天线及发射支路馈线是否正常；当雷达的接收机工作时，罩外测试设备发射射频信号，雷达通过天线进行接收，经过接收机和数据处理机处理后可得出接收机信噪比參数，将测试所得信噪比參数与理论值相对比可判断接收机、天线及接收支路是否正常。在实际使用中由于罩外测试仪与笔记本之间距离达30米左右，而测试过程中测试程序需多次对罩外测试仪的状态进行控制并读取测试參数，采用无线数传作为笔记本和罩外测试仪之间数据传输的桥梁十分便捷。所以在设计中，选择了收发一体的无线数传模块分别集成在笔记本和罩外测试仪中。在精确测出雷达通过天线罩后辐射出来的功率，可用来对雷达的状态进行定标。专利技术主要由系统测试方法、无线数传、升降天线等几部分组成，以下详细介绍各部分技术方案I.系统测试方法系统测试方法主要包括雷达天线寻找测试天线位置并进行对准；利用接收机和信号处理机统计信号频谱的方式获得信号幅度信息；定点开高压进行罩外功率测试。(I)天线对准升降天线架设在距离雷达天线30米外的正前方，罩外测试仪输出一个连续波信号通过喇叭天线辐射给雷达；控制雷达天线进行十字扫描，先进行俯仰扫描，找到最大点后在该俯仰位置再进行方位扫描，又能找到ー个最大点，这个点就是雷达天线对准喇叭天线的位置，通过这种方法解决了以往测试中雷达天线无法对准测试天线的难题，为对雷达进 行參数标定打下了基础。(2)统计信号频谱本设计中创新采用了通过雷达信号处理机处理后统计频谱的方式来获得雷达接收机噪声电平及接收到的射频信号电平，提高了测试精度同时又減少了外场设备量。(3)定点开高压本设计中通过先前的十字扫描找到最大点后让雷达天线定点在该处对准测试天线，在这种状态下开高压，能精确测出雷达通过天线罩后辐射出来的功率，可用来对雷达的状态进行定标。2.无线数传在实际使用中由于罩外测试仪与笔记本之间距离达30米左右，而测试过程中测试程序需多次对罩外测试仪的状态进行控制并读取测试參数，采用无线数传作为笔记本和罩外测试仪之间数据传输的桥梁十分便捷。所以在设计中，选择了收发一体的无线数传模块分别集成在军用笔记本和罩外测试仪中。3.升降天线为了确保天线测试的准确性，罩外测试需在雷达天线远场条件形成的条件下进行，一般的机载雷达的远场在30米左右，为了使雷达天线抬头5度以上，设计了最高可升高到6米左右的便携式升降杆，该升降杆采用类似收音机天线的抽拉式，使用方便。附图说明图I是本专利技术提供的接收信噪比与辐射功率测试方法使用示意2是本专利技术提供的升降天线结构示意图具体实施例方式现场使用示意图见图1，具体测试流程如下a.在距离雷达天线正前方约30米处架设升降天线，为确保雷达天线上仰5度以上，升降天线一般升高到6米左右，按天线云台刻度指示进行调整，使喇叭天线的方向对准雷达天线；b.连接好喇叭天线与罩外测试仪之间的射频电缆；c.连接好笔记本与雷达数据处理机之间的串ロ电缆；d.开启笔记本，运行测试程序；e 开启罩外测试仪电源；f 开启雷达；g.测试程序控制雷达进入噪声统计状态，获得雷达无信号时的噪声电平数据；(统计噪声电平为1.02) h.测试程序控制罩外测试仪辐射射频信号；i.测试程序控制雷达天线进行十字扫描，先进行俯仰扫描，在俯仰扫描最大点上再进行方位扫描，在方位上又会找到ー个最大点，这个点就是雷达天线指向测试天线的位置；！:找到的最大点为(0，8. 5)，0为方位，8. 5为俯仰}j.雷达天线指向该点，雷达接收机对收到的信号进行频谱统计，获得信号幅度值，传送给笔记本；k.测试程序通过该信号幅度值A和雷达接收机噪声电平B进行计算获得信噪比參数；计算方法为2Olog会。(57.21)I.测试程序控制雷达天线定位在该最大点，控制罩外测试仪进入功率测试状态，控制雷达开高压进行功率辐射；m.罩外测试仪通过无线方式将所测得的幅度測量Pc数据传给笔记本；经过计算获得雷达罩外辐射功率參数Pt ;计算方法为Pt (dBm) = Pc-Ga+201og4 n +201ogR_201og A -Gc+Lc+La其中Pt为雷达罩外福射功率；P。为幅度测量数据；(本例中测试数据为-4. 3)Ga为雷达天线增益；(本例中雷达天线增益为33)Gc为测试喇叭天线增益；(本例中测试喇叭天线增益为20. 8)R为雷达天线与测试喇叭天线之间距离；(本例中距离为30)A为雷达射频信号波长；(本例中信号波长为0. 03125)Lc为测试电缆损耗；(本例中为43. 5)La为雷达发射馈线损耗(本例中为I)。(本例中将以上数据代入公式后计算得Pt= 68. IdBm)n.测试完成后测试程序关闭雷达；0.测试程序根据采集得到的信噪比參数与理论信噪比參数进行对比，雷达罩外辐射功率參数与理论设计合格指标进行比较，给出雷达是否正常的结论。其中雷达接收信噪理论设计合格指标计算方法如下SNR = Pb+20466-Fn-Lt-Lc+101og (Tr X Nfft) _201og4 n _201ogR+201og A +Ga+Gc-30其中SNR为雷达接收信噪比理论设计合格指标Pb为罩外测试仪输出连续波功率；(本例中为-4. 8)Fn为雷达接收机噪声系数；(本例中为3. 5)Lt为雷达接收馈线损耗；(本例中为2)Lc为测试电缆损耗；(本例中为43. 5)Tr为雷达信号处理脉宽；(本例中为IX 10_6)Nfft为雷达信号处理积累次数；(本例中为25本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机载雷达罩外接收信噪比与辐射功率测试方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，天线对准，即喇叭天线设置在距离雷达天线罩外正前方的升降天线架上，罩外测试仪输出一个连续波信号通过喇叭天线辐射给机载雷达；雷达天线进行十字扫描，先进行俯仰扫描，找到最大点后在该俯仰位置再进行方位扫描，又能找到一个最大点，方位扫描后找到的这个最大点就是雷达天线对准喇叭天线的位置；第二步，统计信号频谱，即在雷达天线对准测试喇叭天线后，雷达信号处理机对雷达接收机收到的信号幅度进行频谱统计，得到雷达接收机噪声电平及接收到的测试信号电平，经过计算得出雷达的接收信噪比参数；第三步，定点开高压，即雷达天线通过俯仰和方位扫描后找到最大点并将雷达天线定点在该处对准测试天线，在这种状态下开高压，罩外测试仪进行幅度测量，幅度测量数据通过计算后得到雷达罩外辐射功率；第四步，将采集得到的接收信噪比参数和雷达罩外辐射功率参数与机载雷达要求的参数进行比较，若高于要求的参数则给出正常的结论。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵一倩，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军航空仪器计量站，
类型：发明
国别省市：
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